KR100533129B1 - 고순도 페로보론, 철기 비정질 합금용 모합금 및 철기비정질 합금 및 그들의 제조방법 - Google Patents

고순도 페로보론, 철기 비정질 합금용 모합금 및 철기비정질 합금 및 그들의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고가의 전해철을 사용하지 않고 저렴한 양산 강을 철원으로 하여 고순도 페로보론을 제조하고, 또한 이를 원료로서 우수한 특성을 가지는 철기 비정질 합금용 모합금 및 철기 비정질 합금을 제조하는 방법을 제공하는 것으로, 철원에 전로나 전로 등으로 얻어진 Al≤0.03질량%의 양산 강을 사용하는 고순도 페로보론의 제조법. 얻어진 페로보론에 희석 철원과 부원료를 첨가하여 성분 조정하는 모합금의 제조법이다. 또 희석 철원이 전로나 전로에 얻어진 Al≤0.006질량%의 양산 강인 것 바람직하고, 얻어진 모합금의 용탕을 급랭 응고법에 의하여 주조하는 철기 비정질 합금의 제조법이다. 또 본 발명은 페로보론용 철원 및 모합금용 희석 철원에 각각 적정한 Al 함유량의 양산 강을 사용하는 것으로, 고자속 밀도이고 또한 저철손의 우수한 자기 특성을 가지는 철심용 철기 비정질 합금 박대를 저렴하게 제조할 수 있다

Description

고순도 페로보론, 철기 비정질 합금용 모합금 및 철기 비정질 합금 및 그들의 제조방법{HIGH-PURITY FERROBORON, MASTER ALLOY FOR FE-BASE AMORPHOUS ALLOY AND FE-BASE AMORPHOUS ALLOY AND METHODS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 비정질 합금의 원료 등에 사용되는 고순도 페로보론의 제조방법, 상기 페로보론을 사용하는 철기 비정질 합금용 모합금의 제조 방법 및 상기 모합금을 사용하는 철기 비정질 합금의 제조 방법에 관한 것이다.
비정질 합금은 자기적 성질이나 기계적 성질이 우수하고, 많은 용도에 있어서 공업 재료로서 유망시되고 있다. 그 중에서도, 전력 트랜스나 고주파 트랜스 등의 철심 재료용으로서, 철손이 낮고, 또한 포화 자속 밀도나 투자율(透磁率)이 높은 등의 이유에서, 철기 비정질 합금, 예를 들면 Fe-B-Si계나 Fe-B-Si-C계의 비정질 합금이 채용되고 있다.
이들 비정질 합금은 단롤법이나 쌍롤법 등에 의하여 모합금을 용융상태부터 급랭 응고시켜 제조된다. 이러한 방법은 고속 회전하는 금속제 드럼의 외주면에 용융금속을 오리피스 등으로부터 분출시키고, 급속하게 응고시켜 박대(薄帶)나 세선을 주조하는 것이다.
모합금은 비정질 합금의 조성으로 성분 조정된 합금이다. 상기한 바와 같은 철기 비정질 합금의 경우, 페로보론과 희석 철원(鐵源)과 Si나 C 등의 부원료를 배합하고 성분 조정하여 제조된다.
모합금에 불순물이 포함되어 있으면, 급랭 응고시에 비정질이 안정적으로 형성되지 않아 우수한 특성이 얻어지지 않는 등의 이유로 인하여, 모합금의 원료에는 모두 고순도의 것이 사용되고, 희석 철원에는 전해철이 사용되고 있었다.
페로보론은 산화붕소나 붕산 등의 붕소원과, 철원과, 코크스나 목탄, 미분탄 등의 탄소계 환원제를 원료로 하여 전기로 등의 용융 환원로에서 제조되고, 고순도 페로보론의 철원에는 전해철이 사용되고 있다.
그런데 철기 비정질 합금의 B함유량은 수질량%이고, 모합금의 제조에는, 전로법(電爐法)으로 얻은 B함유량이 10질량% 이상인 페로보론을 희석하는 방법과, 수직형로나 취과(取鍋)정련으로 얻은 B함유량이 수질량%인 페로보론의 성분을 미(微) 조정하는 방법이 제안되어 있다. 현실에서는 전자가 채용되고 있다. 그 주요한 이유는, 전자가 B 이용 효율이 높고 저비용이기 때문이다. 또 B함유량을 높임으로써 C함유량이 저감되기 때문이다.
페로보론 중의 C의 용해도는 B 함유량과 역상관의 관계에 있고, B함유량이 낮아지면 C의 용해도가 상승한다. 따라서, C가 불순물로서 유해한 경우에는 B 함유량을 높이는 것이 유효한 수단이다.
일본특허공개공보 소59-232250호 공보에는, 상기 역상관 관계와, B함유량≥10질량%이고 C함유량≤0.5질량%인 페로보론을 상업적으로 생산할 수 있는 것이 개시되어 있고, 페로보론을 전로법으로 제조하는 경우, B함유량이 높으면 전력원 단위가 높다고 하는 문제가 있다.
또한, 일본특허공개공보 소59-126732호 공보에는, 페로보론 용탕 중에 산소 가스를 버블링함으로써 C함유량을 저하시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나 산소 가스에 의하여 B도 산화되고, B의 이용 효율이 저하된다고 하는 문제가 있다.
또한 저Al의 고순도 페로보론의 제조 방법으로서, 전기로로 B농도가 10∼20질량%인 페로보론을 얻는 방법이 일본특허공개공보 소59-232250호 공보 및 일본특허공개공보 소60-103151호 공보에 개시되어 있다. 그러나, 철원으로서 철 스크랩를 사용한 경우에는 철 스크랩에 포함되는 Al농도가 일정하지 않기 때문에 Al 보증치<0.20질량%이었다. 이 때문에, 종래 상업적으로 얻어지는 저Al의 고순도 페로보론은 Al 보증치<0.025질량%로 하기 위하여, 철원으로서 전해철을 사용하고 있어서 고가이었다.
철기 비정질 합금용 페로보론을 저비용으로 얻기 위하여, B 농도는 낮지만, 전기로를 사용하지 않는 용융환원법으로 얻는 방법이 개시되어 있다. 일본특허공개공보 소58-77509호 공보에는, 수직형로에 철광석 및 산화붕소를 동시에 환원하고, B농도가 수질량%인 페로보론을 얻는 방법이 개시되고 있고, 일본특허공개공보 소58-197252호 공보에는, 취과정련로에서 용강에 산화붕소와 환원제를 첨가하여, 산화붕소를 환원하여, B농도가 수질량%인 페로보론을 얻는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 방법은 미환원 산화붕소가 슬래그 중에 잔존하고, B의 이용 효율이 낮으며, 산화붕소는 비교적 고가의 원료이어서, 이들 방법은 역으로 코스트 상승으로 이어진다. 또한, 근년에 있어서는 환경 규제의 엄격화로 인하여 B를 포함하는 슬래그의 폐기에는 고액의 처리 비용을 필요하게 되어, 더욱 고비용의 방법이 되었다. 이러한 방법은 Al 함유량의 저감화에는 유용하다고 생각되지만, 초기의 목적인 저비용화가 달성되지는 않는다. 따라서, 이러한 방법은 현재 상업적으로는 실시되고 있지 않다.
한편, 현재의 양산 강은 생산성이 높고, 저비용이기 때문에 연속 주조 공정을 거쳐 제조되고 있다. 연속 주조 공정에서는 가스 발생을 억제하기 위하여 킬드강이 제조된다. 양산 강에 있어서는 일반적으로 탈산제로서 Al이 채용되기 때문에, 강중에 상당 정도의 Al이 포함되어 있다. 따라서, 철기 비정질 합금용의 모합금이나 그 원료가 되는 고순도 페로보론의 철원에는 양산 강은 사용할 수 없는 것으로 생각되고 있었다.
그러나, 일부 양산 강에 있어서는 Si나 Mn을 탈산제에 사용하고, 또 정련 기술의 진보에 의하여 Al 탈산에서도 Al 함유량이 낮은 강이 양산되도록 되어 있다.
그러나, 전해철은 고가이어서, 전해철을 사용하지 않고 통상의 제강 프로세스를 거쳐 얻어지는 강을 희석 철원으로 한 저렴한 모합금을 제조하는 것이 일본특허공개공보 평9-263914호 공보, 일본특허공개공보 2001-279387호 공보에 개시되어 있다. 즉, 불순물로서 질량%로, P:0.008∼0.1%, Mn:0.15∼0.5%, S:0.004∼0.05%를 함유하고, 이 미량의 P에 의하여 Mn 및 S가 이 정도 포함되어도 주조되는 박대의 특성 악화는 일어나지 않는다.
또한 주조 후의 박대를 대상으로 하고는 있지만, 제한된 조성 범위에 있어서, 특정 범위의 P를 적극적으로 첨가함으로써 어닐링 중의 철심 각 부위에 온도 불균일이 생겨도 넓은 온도 범위에 있어서 분산이 적은 우수한 자기 특성을 발현할 수 있는 철기 비정질 합금 박대를 제조하는 것이 일본특허공개공보 2002-220646호 공보에 개시되어 있다. 이 합금에 있어서도 상기 정도의 Mn 및 S를 허용할 수 있고, 통상의 강을 희석 철원으로 할 수 있다.
본 발명은 산화붕소 등 붕소원으로부터의 B 회수 효율을 높인 후 C 함유량을 저하시킨 고순도 페로보론을 저렴한 비용으로 제조하는 것이다. 또한 철원으로서 고가의 전해철을 사용하지 않고 저렴한 양산 강을 사용 가능하게 하는 것이다. 또한 얻어진 페로보론을 원료로 하여 우수한 특성을 가지는 철기 비정질 합금용 모합금 및 철기 비정질 합금을 제조하는 것이다.
또한 본 발명은 특히 P를 함유하여 우수한 자기 특성을 가지는 철기 비정질 합금의 원료 등에 사용되는 페로보론에 있어서, 고가의 전해철을 사용하지 않고 저렴한 양산 강을 철원에 채용하여, 안정적으로 공급할 수 있도록 하는 것이다. 본 발명의 요지는 다음과 같다.
(1) 붕소원과 철원과 탄소계 환원제를 용융 환원로에 장입하여 페로보론을 제조하는 방법에 있어서, 철원이 정련로에 의하여 얻어진 강이고, 상기 강의 Al의 함유량이 0.03질량% 이하임을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조 방법.
(2) 상기 용융 환원로가 전기로임을 특징으로 하는 (1) 기재 고순도 페로보론의 제조 방법.
(3) (1) 또는 (2) 기재의 방법에 의하여 제조된 고순도 페로보론에 희석 철원과 부원료를 첨가하는 것을 특징으로 하는 철기 비정질 합금용 모합금의 제조 방법.
(4) 상기 희석 철원이 정련로에 의하여 얻어진 강이고, 상기 강의 Al 함유량이 0.006질량% 이하임을 특징으로 하는 (3) 기재의 철기 비정질 합금용 모합금의 제조 방법.
(5) (3) 또는 (4) 기재의 방법에 의하여 제조된 철기 비정질 합금 원료의 용탕을 급랭 응고법에 의하여 제조하는 것을 특징으로 하는 철기 비정질 합금의 제조 방법.
(6) P: 0.02질량% 이상
Al: 0.03질량% 이하
를 함유하고 나머지는 Fe, B 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고순도 페로보론.
(7) 0.03 질량% 이하의 Ti를 함유한 (6) 기재의 고순도 페로보론.
(8) 붕소원과 철원과 탄소계 환원제를 용융 환원로에 장입하고 페로보론을 제조하는 방법에 있어서, 철원이 정련로에 의하여 얻어진 강이고, 상기 강이 0.01질량% 이상의 P 및 0.03 질량% 이하의 Al을 함유하는 강임을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조 방법.
(9) 강이 0.03 질량% 이하의 Ti를 함유하는 (8) 기재의 고순도 페로보론의 제조 방법.
(10) 용융 환원로에서 페로보론을 제조한 후, 상기 페로보론의 용탕에 용탕 온도 1600℃ 이상에서 산소 가스를 불어 넣어 탈탄하는 것을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조 방법.
(11) 상기 용탕이 붕소원과 철원과 탄소계 환원제를 전기로에 장입하고 용융환원하여 얻어진 용탕임을 특징으로 하는 (10) 기재의 고순도 페로보론의 제조 방법.
(12) 상기 용탕이 붕소원과 철원과 탄소계 환원제를 전기로에 장입하고 용융환원하고 용융 환원한 후 고체화한 페로보론을 재용융한 용탕임을 특징으로 하는 (10) 기재의 고순도 페로보론의 제조 방법.
(13) 상기 용탕 중의 B의 함유량을 10질량% 이하로 하는 것을 특징으로 하는 (11) 또는 (12) 기재의 고순도 페로보론의 제조 방법.
(l4) 상기 철원이 정련로에 의하여 얻어진 강이고 상기 강의 Al의 함유량이 0.03 질량% 이하인 것을 특징으로 하는 (11)∼(13)의 어느 한 항에 기재된 고순도 페로보론의 제조 방법.
(15) (10) 내지 (14) 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의하여 제조된 고순도 페로보론에 희석용 철원과 부원료를 첨가하여 성분 조정하는 것을 특징으로 하는 철기 비정질 합금용 모합금의 제조 방법.
(16) 상기 희석 철원이 정련로에 의하여 얻어진 강이고, 상기 강의 Al 함유량이 0.006질량% 이하인 것을 특징으로 하는 (15) 기재의 철기 비정질 합금용 모합금의 제조 방법.
(17) (15) 또는 (16)에 기재된 방법에 의하여 제조된 철기 비정질 합금 원료의 용탕을 급랭 응고법에 의하여 주조하는 것을 특징으로 하는 철기 비정질 합금의 제조 방법.
본 발명의 고순도 페로보론 제조법은 원료인 철원에 통상의 제강 프로세스로 얻어진 강을 채용하며, 상기 강의 Al 함유량이 0.03 질량% 이하이다. 기타 원료는 산화붕소나 붕산 등의 붕소원과, 코크스, 목탄, 미분탄 등의 탄소계 환원제이며 이들 원료를 용융 환원로에 장입하여 페로보론을 제조한다. 용융 환원로로서는 전기로를 채용하는 것이 생산성이나 비용면에서 바람직하다.
철원에는 고가의 전해철을 사용하지 않고 저렴한 양산 강을 사용할 수 있기 때문에, 저렴한 페로보론이 제조 가능하다. 사용하는 강은 전로(轉爐), 전로(電爐) 등의 정련로를 거쳐, 연속 주조 등으로 주조된 주편이어도 되고, 또한 열간압연이나 냉간압연된 판 등이어도 된다. 철원의 강은 Al 탈산한 강이더라도 Al 함유량이 0.03질량% 이하이면 사용 가능하다. Si나 Mn으로 탈산한 것보다 저Al의 강이어도 된다.
실험 결과에 의하면, Al 함유량이 0.001질량%인 Mn 탈산 강을 철원으로 하여도, 환원제 등으로부터의 혼입에 의하여, 얻어지는 페로보론의 Al함유량이 0.02질량%의 차수로 상승하는 경우가 있다. 또한, Al 함유량이 0.03질량% 이하인 강을 철원으로 한 고순도 페로보론을 원료로 하면, 자기적 성질이나 기계적 성질이 우수한 철기 비정질 합금을 안정적으로 제조할 수 있다.
본 발명법에서 얻어진 고순도 페로보론은 이 이외에, 자성 재료의 원료나 제강 첨가제 등에도 사용할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 철기 비정질 합금용 모합금의 제조법은 상기 본 발명법에 의하여 제조된 고순도 페로보론에 희석 철원과 부원료를 첨가하여 성분 조정하는 방법이다. 희석 철원으로서는, 고가의 전해철을 사용하지 않고 제강 프로세스의 정련로에 의하여 얻어진 양산 강을 사용할 수 있고, 그 경우, 강의 Al 함유량을 0.006 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 부원료는 Si나 C등, 대상으로 하는 철기 비정질 합금의 구성 성분의 원료이다. 고순도 페로보론은 상기 방법에 의하여 얻어진 용융상태의 것을 사용할 수도 있고, 고체인 것을 용해할 수도 있다. 용해에는 고주파 유도로 등을 사용할 수 있다.
모합금의 성분 조성은 대상으로 하는 철기 비정질 합금의 성분 조성과 실질적으로 일치된 것으로 한다. 제조 시에는, 이 소정 성분 조성이 되도록, 조성을 알고 있는 원료를 배합한다. 실험 결과에 의하면, 제조한 모합금의 분석 결과는, 미리 설정한 소정 성분 조성으로부터 대부분 벗어나 있지 않았다.
모합금의 성분 조성을 설정할 때, Fe, B 등의 주요 성분에 대해서 원료 배합비를 정한다. 이 때, Al 함유량에 관해서는, 우수한 특성을 가지는 비정질 합금이 안정적으로 얻어지는 허용량 이하가 되도록 설정한다. 그 경우, 고순도 페로보론의 Al 함유량은 철원으로서 사용한 강의 최대 함유량 0.03%를 넘는 경우가 없기 때문에, 이것을 희석하여 모합금의 Al함유량이 상기 허용량 이하가 되도록 희석 철원의 Al 함유량을 정할 수 있다.
실험 결과에 의하면, 희석 철원의 강에 Al이 포함되어 있어도 0.006 질량% 이하이면, 대상으로 하는 대부분의 철기 비정질 합금에 대하여 안정적으로 우수한 특성이 얻어진다.
본 발명의 고순도 페로보론 제조법은 페로보론의 용탕에 용탕온도 1600℃이상에서 산소 가스를 불어넣어 탈탄함으로써 B함유량을 저하시키지 않고 C함유량을 저하시키는 방법이다.
본 발명자들은 C함유량이 높은 페로보론의 용탕에 산소 가스를 불어넣는 방법에 있어서, B함유량을 저하시키지 않고 C함유량을 저하시키는 조건을 열역학적 고찰과 실험에 의하여 예의 검토하여 본 발명에 이르렀다.
산화물의 환원 난이도, 역으로 말하면 순물질의 산화 난이도를 간편하게 판정할 때, 엘링엄 다이아그램(Ellingham Diagram)가 널리 사용되고 있다. 이 다이아그램 상에서는, 약1900°K에서 B와 C가 교차하고 있다. 이보다 고온에서는 금속 B가 보다 안정되고, C는 C0이 된다. 이보다 저온에서는 C가 보다 안정되고, B는 산화붕소가 된다. 현실의 문제로서, 안정성이 역전하는 교점의 온도는, Fe-B-C 중의 B의 활량 및 C의 활량, 산소분압, CO의 분압에 의존하고 있어, 열역학적으로 정확하게 구하기가 어렵다.
이 때, 본 발명자들은 실제의 페로보론 용탕에 대하여, 안정성이 역전하는 교점의 온도를 실험에 의하여 구하고, 현실의 조업에 맞는 조건을 구하여 상기 본 발명의 페로보론 제조법을 완성하였다.
상기 본 발명법에 있어서, 페로보론의 용탕은 전기로로 용융환원하여 얻어진 것이 바람직하다. 그 이유는, 고가의 B의 이용 효율이 높고, 또한 생산성이 높기 때문이다. 이 용탕은 전기로에서 용융환원하여 얻어진 용탕을 고체화한 후, 재용융한 용탕이어도 된다. 재용융은 C함유량을 저하시킬 필요가 있는 페로보론과 다른 페로보론을 나누어 만드는 경우에 유용하다.
또한 전로법에 있어서는 용탕중의 B 함유량이 높으면 전력원 단위가 상승하고, B 함유량이 10 질량%를 넘으면 급격하게 상승하기 때문에, 10 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 고순도 페로보론은 상기와 같이, 0.02질량% 이상의 P를 함유함과 동시에, 0.03 질량% 이하의 Al을 함유할 수 있다. 또 0.03질량% 이하의 Al 및 0.03질량% 이하의 Ti를 함유할 수 있다. B함유량은 한정하고 있지 않지만, 시판되고 있는 통상의 페로보론에는 10 질량% 이상의 B가 포함되어 있고, 이 정도이면 좋다.
B 함유량은 철기 비정질 합금용의 경우, Si 등의 부원료의 첨가에 의하여 묽어지기 때문에, 대상인 비정질 합금보다도 높게 하는데, 비교적 저B의 Fe-B-Si-P계를 대상으로 하는 경우는, 5질량% 이상이면 된다. 또한, 고B의 비정질 합금이나 다른 용도로서 제강용 부원료나 자성 재료용 원료도 있기 때문에, 상업적 견지에서 재고 비용을 억제하고, 이들 용도에도 전용 가능하므로, B 함유량은 10질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.
P는 0. 02질량% 이상으로 한다. 전로법에 의하여 페로보론을 제조하면, 산화붕소 등의 붕소원이나 목탄 등의 환원제로부터도 P가 혼입되기 때문에, 후술하는 실시예1과 같이 철원의 P 함유량보다도 조금 많아지는 것이 인정된다. 그러나, 전로법에서는 철원의 중량이 최대이고, 다른 원료로부터 혼입하는 P는 소량에 한정되어 있다. 철원에 전해철을 사용한 경우에 불가피하게 혼입하는 P는 통상, 0.005∼0.019질량%이다. 따라서, 본 발명의 페로보론의 P 함유량은 0.02질량% 이상으로 하였다. 또한 P함유량의 상한은 특별히 규정하는 것은 아니지만, 통상은 많아야 5질량% 정도이다.
Al은 0.03 질량%까지 허용할 수 있다. 실험 결과에 의하면, P를 적극적으로 첨가한 철기 비정질 합금에 있어서는, 실시예2 및 3에 나타내는 바와 같이, 페로보론에 이 정도의 Al이 포함되어 있어도 모합금의 Al함유량은 저감하고, 자기적 성질이나 기계적 성질이 우수한 비정질 합금이 안정적으로 얻어진다.
Ti도 같은 이유로 0.03질량%까지 허용할 수 있다. Ti는 Al과 함께 함유하여도 되고, 각각 0.03 질량%까지 허용할 수 있다.
다음으로 본 발명법은 상기 본 발명의 페로보론을 제조하는 데 있어서, 전해철을 사용하지 않고 통상의 제강 프로세스로 얻어지는 강을 철원으로 하여, 상기 강의 P, Al 및 Ti의 함유량을 한정하는 것이다. 정련로로서는 전로나 전기로를 대상으로 할 수 있고, 또한 연속 주조한 것이어도 좋다.
P는, 강의 성질에 큰 영향을 미치게 하는 불순물 원소이고, 0.01질량% 미만 예를 들면 수십 ppm까지 철저하게 탈P하는 강종과 0.01질량% 이상이어도 허용되는 강종이 있다. 전자는 산화 정련시에 산화물이 되어 슬래그 중에 들어간 P가 용강 중에 되돌아오는 복P 현상을 방지할 목적으로, 후자보다 다량의 슬래그를 필요로 하기 때문에 탈P 코스트가 높다. 이 때문에, 0.01 질량% 미만까지 탈P한 강종은 페로보론의 코스트 저감 목적에 적합하지 않다. 따라서, 철원의 강의 P함유량을 0.01질량% 이상으로 한다. 또한 상기한 바와 같이, 페로보론 제조시에는 다른 원료부터도 혼입하여 0.02 질량% 이상이 된다.
Al 및 Ti는 강의 정련시에 탈산제로서 사용되고, 일부의 강종에서는 필요 성분으로서 첨가된다. Si나 Mn으로 탈산한 저Al 강을 철원으로 한 페로보론에서도, 다른 원료로부터의 혼입에 의하여 Al 함유량이 증대한다. 또한 0.03질량%의 Al을 함유하는 Al 탈산 강을 철원으로 한 경우의 페로보론에서는 Al 함유량이 약간 감소하는 것을 확인하고 있다. Ti에 관해서도 같은 경향이 인정된다. 따라서, 철원의 강의 Al 및 Ti 함유량은 각각 0.03질량%까지 허용할 수 있는 것으로 한다.
다음으로 본 발명의 철기 비정질 합금의 제조 방법은 상기 본 발명법에 의하여 제조된 모합금의 용탕을 급속 응고법에 의하여 주조하는 것이다. 모합금의 용탕은 고체의 모합금을 고주파 유도로 등에 의하여 재용융한 것이어도 되고, 또한 상기에 의하여 제조한 용융상태의 것이어도 된다.
본 발명법에 의하여 예를 들면 Fe-B-Si-C-P계의 철기 비정질 합금에 있어서, Al 함유량이 0.005질량% 이하인 박대를 주조할 수 있다. 이 박대는 우수한 자기 특성을 가지고 있었다.
급랭 응고법으로서는 단롤법이나 쌍롤법 등을 채용할 수 있다.
(실시예 1)
표 1에 나타내는 4종의 철원과 산화붕소와 탄소계 환원제를 전기로로 용해하여, 페로보론을 제조하였다. 각 철원은 용광로에서 얻어진 선철로부터, 탈S공정, 탈Si공정, 및 전로에서의 산소 취련에 의한 탈P 및 탈C 공정을 거쳐 제조한 강이다. 강종 A는 Si 및 Mn으로 탈산하고, 강종 B 및 D는 Mn으로 탈산하고, 강종 C는 Al로 탈산하였다. 각 강종 모두 연속 주조에 의하여 슬라브로 한 후, 열간압연으로 판 두께 약 3mm의 열연코일로 하고, 각 열연코일로부터 전단기로 수 평방 cm 정도로 잘라낸 것을 전기로에 장입하였다.
전기로에는 전기 용량 600KVA의 3상 엘식 전기로를 사용하였다. 로의 조업은 8일간 연속하여 실시하고, 2일째마다 철원을 B, D, A, C의 순서대로 교체하였다. 탭핑 간격은 약2시간이고, 철원의 교환 타이밍에 해당하지 않는 페로보론을 분석용으로 사용하였다.
원료의 배합은 표 2에 나타내는 초기 배합으로 조업을 개시하고, 조업이 안정되면 안정화후 배합으로 교체하였다.
제조된 페로보론의 분석치를 표 3의 No. 1∼No. 4에 나타낸다. 저Al의 강종 A, B, D를 철원으로 한 것은 환원제로부터의 Al 혼입에 의하여 Al 함유량이 증가하고 있는데 0.03 질량% 이하이었다. Al 함유량 0.03질량%의 강종 C를 철원으로 한 것에서는, 슬래그 중에 Al이 들어갔기 때문에 Al 함유량이 약간 저감되고 있다. 또한, 표중의 T. Al은 금속Al과 화합물Al의 합계치를 나타낸다.
표 3의 No. 1∼No. 4의 각 페로보론은 어느 것이나 불순물로서 Al을 함유하고 있는데, 그 함유량은 0.03질량% 이하이고, 이것을 원료로 하여 모합금을 제조하고, 또한 철기 비정질 합금을 주조한 결과, 어느 것으로부터도, 후술과 같은 우수한 자기 특성을 가지는 박대가 얻어졌다.
(실시예 2)
다음으로, 페로보론의 제조를 유도 용해로에서 실시한 예를 나타낸다. 철원으로서 표 1의 강종A를 950g, 조재제로서 CaO을 20g, 및 환원제로서 탄재를 300g, 도가니에 장입하고, 유도로에서 가열하여 1700℃로 유지하였다. 그 후, 산화붕소를 600g 상부로부터 도가니 내에 공급하고, 1700℃로 유지하였다. 산화붕소를 공급 후 60분 후에 유도 가열을 정지하고, 냉각하여 얻은 페로보론을 분석하였다. 그 결과를 표 3의 No.5에 나타낸다.
본 예에 의한 불순물은 Al, Ti 모두 충분히 낮다. 또한 전기로로 제조한 No. 1∼No.4에 비하여 B함유량이 낮고, C함유량이 높지만, 고B -저C 페로보론과 조합하는 등에 의하여 철기 비정질 합금용 모합금의 원료로서 사용 가능하다.
(실시예 3)
실시예 1에서 얻어진 표 3의 No. 1∼No. 4의 페로보론과, 희석 철원과, 부원료로서 FeP, 탄재 및 Si를 고주파 유도로로 용해하고, Fe-B-Si-P계의 철기 비정질 합금용 모합금을 제조하였다. 페로보론은 실시예 1에서 탭핑되어 응고한 것을 분쇄하여 사용하였다. 희석 철원에는, 실시예 1에서 사용한 표 1의 강종A∼D를 사용하였다.
고주파 유도로에서는, 모합금의 주요 성분 조성이 소정치가 되도록 원료를 배합하여 완전히 용해할 때까지 승온하고, 균일하게 될 때까지 보정한 후, 응고, 분쇄하여, 그 일부를 샘플링하여 분석하였다.
표 3의 No. 1의 페로보론 FeB-A를 원료로 한 경우의 원료 배합례를 표 4에 나타낸다. 모합금 A-A는 희석 철원에 강종A를 사용한 경우, 모합금A-C는 희석 원료에 강종 C를 사용한 경우의 예이다.
이 배합례로 얻어진 모합금의 성분 분석치를 표 5에 나타낸다. 표 5의 주요 성분 분석치는 사전에 설정한 소정치로부터 벗어나지 않았고 원료 배합대로의 조성이 얻어지는 것이 확인되었다.
모합금A-A는, 불순물로서의 Al함유량이 0.0050질량% 이하이고, 철기 비정질 합금용으로서 적합하였다. 그러나 모합금A-C는 Al함유량이 높고, 또한 Ti함유량도 높아, 철기 비정질 합금용으로서 적합하지 않다.
희석 철원을 강종A, 강종B, 강종D라고 한 경우는, 페로보론을 표 3의 No. 1, No.2, No. 4, No. 5중 어느 것으로 한 경우도, 모합금의 Al함유량은 0.0050질량% 이하이어서, 철기 비정질 합금용으로서 적합하였다. 그러나 희석 철원을 강종C로 한 경우는, 얻어진 모합금의 Al함유량이 높고, 철기 비정질 모합금용으로서 적합하지 않은 것이었다.
(실시예 4)
실시예 3에서 얻어진 표 5의 모합금A-A를 재용해하고, 단롤법에 의하여 급랭 응고하여 박대를 제조하고, 철심재료로서의 자기 특성을 평가하였다. 또한 박대의 성분을 분석한 결과, 모합금의 성분에서 벗어나지는 않았다. 또한, 재용해 시에 더욱 부원료를 첨가하여 성분 조정을 한 경우에서도, 배합 성분대로의 박대를 얻을 수 있었다.
자기 특성의 평가에 있어서는, 박대를 120mm길이에 절단하고, 360℃에서 질소 분위기중 l시간, 자장중에서 어닐링한 후, SST(단판자기 측정기)를 사용하여 B80 및 철손을 측정하였다. B80는 최대 인가 자장이 80A/m의 때의 최대 자속밀도, 철손은 최대 자속밀도 1.3T에 있어서의 값이다. 측정 주파수는 50Hz이다.
측정 결과는, B80=1.44T의 높은 자속밀도가 발현하고, 철손은 0.063W/kg로 낮고, 우수한 교류 연자기 특성을 가지며, 충분히 실용에 사용할 수 있는 것이었다.
(실시예 5)
저C의 페로보론 제조시에 탈B가 일어나지 않는 하한 온도를 구하기 위하여, 유도 용해로에서 산소 취련 실험을 하였다. 표 6에 나타내는 강종A와, B 함유량 18질량%의 페로보론과 탄재를 도가니에 장입하고, 유도 용해로에서 용해하였다. 초기의 용탕 중량은 1000g, 초기 조성은 B함유량 4.0질량%, C함유량 2.4질량%가 되도록 배합하였다. 용탕온도를 1500℃, 1600℃, 1700℃의 3수준으로 보정하고, 순산소 가스를 상부로부터 1리터/분으로 공급하여 취련하였다. 5분마다 용탕으로부터 샘플을 채취하여 화학 분석에 사용하였다.
도 1에, 산소 취련시간에 대한 용탕중의 B 및 C의 함유량의 추이를 나타낸다. 1500℃에서는 B 및 C가 동시에 감소하고 있다. 따라서, B와 C의 열역학적 안정성이 역전하는 온도는 이 근방인 것을 알았다. 1600℃ 및 1700℃에서는 탈C는 진행되고 있는데, B함유량은 일정하였고 탈B반응은 진행되고 있지 않다.
(실시예 6)
저코스트로 C 및 Al함유량이 낮은 페로보론이 제조 가능함을 확인하기 위하여, 전로법에 의하여 페로보론을 제조하고, 이것을 산소취련하였다.
표 6에 나타내는 4종의 철원과 산화붕소와 탄소계 환원제를 전기로로 용해하여, 페로보론을 제조하였다. 각 철원은 용광로에서 얻어진 선철로부터, 탈S공정, 탈Si공정, 및 전로에서의 산소취련에 의한 탈P 및 탈C공정을 거쳐 제조된 강이다. 강종A는 Si 및 Mn으로 탈산하고, 강종B 및 D는 Mn으로 탈산하고, 강종 C는 Al로 탈산하였다. 각 강종 모두, 연속 주조에 의하여 슬라브로 한 후, 열간압연으로 판 두께 약3mm의 열연코일로 하고, 각 열연코일로부터 전단기로 수 평방 cm 정도로 잘라낸 것을 전기로에 장입하였다.
전기로에는 전기 용량 600KVA의 3 상 엘식 전기로를 사용하였다. 화로의 조업은 16일간 계속하여 실시하였다. 전기 8일간은 B함유량이 15∼16질량%의 페로보론을 제조하고, 2일마다 철원을 B, D, A, C의 순서대로 교체하였다. 후기 8일간은 B함유량 9질량% 정도의 페로보론을 제조하고, 2일마다 철원을 B, D, A, C의 순서로 교체하였다. 전기로로부터 탭핑된 페로보론 용탕을 취과에 받아, 고주파 유도로 1600℃로 보정하여 산소취련을 하였다.
전기 8일간의 평균적 조업 조건은 전압45V, 전류4000∼5000A, 탭핑 간격은 약2시간정도, 일일 생산 2t/일, 전력원 단위는 4.3kWh/kg-FeB이었다. 후기8일간의 평균적 조업 조건은 전압45V, 전류4000∼5000A, 탭핑 간격은 약1시간반 남짓, 일일 생산 2.2t/일, 전력원 단위는 3. 9kWh/kg-FeB이었다.
산소취련 전의 페로보론의 분석 결과를 표 7에, 산소취련 후의 페로보론의 분석 결과를 표 8에 나타낸다. 모든 시료에 있어서 C함유량이 저감하고 있다. 또한, Al이나 Ti의 함유량도 저감한다고 하는 부차적 효과도 확인할 수 있다. 또한 표중의 T. Al은 금속Al과 화합물Al의 합계치를 나타낸다.
본 실시예로부터, 산소 가스 취부에 의한 C 함유량 저감은 전기로로부터 공급되는 페로보론 용탕에 적용 가능하다는 것을 알 수 있다. 또한, 전기로법에 사용하는 철원으로서는, 전로법에 의한 강종A∼D 중 어느 것이나 채용 가능하다. 또 제품 중량당 전력원 단위로부터는 페로보론 중의 B농도가 낮은 것이 전력 비용적으로는 유리하다는 것을 알 수 있다.
(실시예 7)
전기로법에 의하여 얻어지는 페로보론을 탭핑 후, 일단 응고하여도 재용해하여 산소 가스를 취부함으로써 탈C가 가능하다는 것을 확인하였다. 즉, 실시예 6에서 얻어진 표 7에 나타내는 페로보론 8종에 대하여, 재용융하고, 1600℃로 보정하여 산소 가스를 취부하였다. 이 경우에도 페로보론중의 B함유량을 저하시키지 않고 C함유량을 0.1질량% 이하로 하는 것이 가능하다.
(실시예 8)
본 발명법에 의하여 제조한 페로보론이, 철기 비정질 합금용 모합금, 또 철기 비정질 합금의 제조에 적합하다는 것을 확인하기 위하여, 페로보론에 희석 철원 및 부원료를 첨가하고, 모합금을 제조하였다.
실시예 6에서 얻어진 페로보론과, 희석 철원과, 부원료로서 FeP, 탄재 및 Si를 고주파 유도로에서 용해하고, Fe-B-Si-P계의 철기 비정질 합금용 모합금을 제조하였다. 페로보론은 실시예 6에서 탭핑되어 응고된 것을 분쇄하여 사용하였다. 희석 철원은 표 6의 강종A∼D를 사용하였다.
고주파 유도로에서는, 모합금의 주요 성분 조성이 소정치가 되도록 원료를 배합하여 완전히 용해될 때까지 승온하고, 균일하게 될 때까지 보정한 후, 응고, 분쇄하고, 일부를 샘플링하여 분석하였다.
표 8의 페로보론 FeB-A9-O를 원료로 한 경우의 원료 배합례를 표 9에 나타낸다. 모합금 FeB-A9-O-A는 희석 철원으로 강종 A를 사용한 경우, 모합금FeB-A9-O-C는 희석 원료에 강종 C를 사용한 경우의 예이다.
이 배합례에서 얻어진 모합금의 성분 분석 결과를 표 10에 나타낸다. 표 10의 분석치는 사전에 설정한 소정치로부터 거의 벗어나지 않으며, 원료 배합대로의 조성이 얻어지는 것이 확인되었다.
모합금 FeB-A9-O-A는, 불순물로서의 Al 함유량이 낮고, 철기 비정질 합금용으로서 적합하다. 그러나 희석 철원에 Al함유량이 높은 강종C를 사용한 모합금 FeB-A9-O-C는 Al 함유량이 높고, 또한 Ti 함유량도 높으며, 철기 비정질 합금용으로서 적합하지 않다.
희석 철원을 강종A, 강종B, 강종D로 한 경우는, 페로보론을 표 8의 어느 것으로 하더라도, 얻어진 모합금의 Al 함유량은 0.0050질량% 이하이고, 철기 비정질 합금용으로서 적합하였다. 그러나 희석 철원을 강종C로 한 경우는, 어느 것이나 얻어진 모합금의 Al함유량이 높아, 철기 비정질 모합금용으로서 적합하지 않은 것이었다.
(실시예 9)
본 발명법에 의하여 제조한 페로보론, 또 철기 비정질 합금용 모합금이, 철기 비정질 합금의 제조에 적합하다는 것을 확인하기 위하여, 모합금으로부터 급랭 응고법에 의하여 비정질 합금을 제조하였다.
실시예 8에 얻어진 표 10의 모합금 FeB-A9-O-A을 재용해하고, 단롤법에 의하여 급랭 응고하여 박대를 제조하고, 철심재료로서의 자기 특성을 평가하였다. 또한 박대의 성분을 분석한 결과, 모합금의 성분에서 벗어나지 않았다. 더우기, 재용해 시에 더욱 부원료를 첨가하여 성분 조정을 한 경우에도, 배합 성분대로의 박대가 얻어졌다.
자기 특성의 평가에 있어서는, 박대를 120mm길이로 절단하고, 360℃에서 질소 분위기중 1시간, 자장중에서 어닐링한 후, SST(단판 자기 측정기)를 사용하여 B80 및 철손을 측정하였다. B80는 최대 인가 자장이 80A/m의 때의 최대 자속밀도, 철손은 최대 자속밀도 1.3T에서의 값이다. 측정 주파수는 50Hz이다.
측정 결과는, B80=1.44T의 높은 자속 밀도가 발현하고, 철손은 0.063W/kg로 낮으며, 우수한 교류 연자기 특성을 가지며, 충분히 실용에 사용할 수 있는 것이었다.
(실시예 10)
표 11에 나타내는 2종의 철원과 산화붕소와 탄소계 환원제를 전기로로 용해하고, 페로보론을 제조하였다. 각 철원은 용광로에서 얻어진 선철로부터, 탈S공정, 탈Si공정 및 전로에서의 산소취련에 의한 탈P 및 탈C 공정을 거쳐 제조된 강이다. 강종A는 Si 및 Mn로 탈산하고, 강종B는 Mn으로 탈산하였다. 각 강종 모두, 연속 주조에 의하여 슬라브로 한 후, 열간압연으로 판 두께 약3mm의 열연코일으로 하고, 각 열연코일로부터 전단기로 수 평방 cm 정도로 잘라낸 것을 철원으로서 제공하였다.
전기로에는 전기 용량600KVA의 3상 엘식 전기로를 사용하였다. 로의 조업은 4일간 연속하여 실시하고, 2일마다 철원을 B, A의 순서로 교체하였다. 탭핑 간격은 약2시간이고, 철원의 교환 타이밍에 해당하지 않는 페로보론을 분석용으로 사용하였다. 원료의 배합은 표 12에 나타내는 초기 배합으로 조업을 개시하고, 조업이 안정되면 안정화후 배합으로 교체하였다.
제조한 페로보론의 분석치를 표 l3에 나타낸다. 철원을 강종A로 한 경우, 강종B로 한 경우 모두, Al의 함유량은 0.024질량% 이하, Ti의 함유량은 0.008질량% 이하이며, 비정질 합금용의 페로보론으로서 충분히 고순도이다. 페로보론의 Al 및 Ti의 분석치는 표 12에 나타내는 철원 강종의 값보다 높아지고 있는데 이것은 산화붕소나 환원제로부터의 혼입에 의한 것이다. 또한, 표 중의 T. Al은 금속Al과 화합물Al의 합계치를 나타낸다.
(실시예 11)
실시예 10에서 얻어진 표 13의 페로보론과, 희석 철원과, 부원료로서 FeP 탄재 및 Si를 고주파 유도로에서 용해하고, 철기 비정질 합금용 모합금을 제조한 페로보론은 실시예 10에서 탭핑되어 응고한 것을 분쇄하여 사용하였다. 희석 철원에는, 표 11의 각 강종에 대하여 실시예 10과 마찬가지로 잘라낸 것을 사용하였다.
고주파 유도로에서는, 모합금의 주요 성분 조성이 소정치가 되도록 원료를 배합하여 완전히 용해될 때까지 승온하고, 균일하게 될 때까지 보정한 후, 응고, 분쇄하고, 일부를 샘플링하여 분석하였다.
페로보론을 표 13의 FeB-A로 하여, 희석 철원을 표 11의 강종A로 한 경우(조합 A-A)의 원료 배합례를 표 14에 나타낸다. 또 이 배합례에서 얻어진 모합금A-A의 성분 분석치를 표 15에 나타낸다. 표 15의 주요 성분 분석치는 사전에 설정한 소정치로부터 대부분 어긋나고 있지 않으며 원료 배합대로의 조성이 얻어지는 것이 확인되었다.
표 15에 나타내는 모합금 A-A는 Al 함유량 및 Ti 함유량이 낮고, 철기 비정질 합금용으로서 적합하다. 또한 페로보론을 FeB-B, 희석 철원을 강종A로 한 조합 B-A에서도 철기 비정질 합금용에 적합한 Al 및 Ti 함유량의 모합금이 얻어졌다.
또한, 희석 철원을 강종 B로 한 경우의 조합 A-B 및 B-B에 대하여도 모합금의 Al함유량은 0.0050질량% 이하이고, 철기 비정질 합금용 모합금으로서 적합하다.
(실시예 12)
실시예 11에서 얻어진 모합금 A-A를 재용해하고, 단롤법에 의하여 급랭 응고하여 박대를 제조하고, 철심 재료로서의 자기 특성을 평가하였다. 또한 박대의 성분을 분석한 결과, 모합금과의 성분 차이는 나지 않았다. 또한, 재용해 시에 더욱 부원료를 가하여 성분 조정을 한 경우에도, 배합 성분대로의 박대가 얻어졌다.
자기 특성의 평가에 있어서는, 박대를 120mm 길이로 절단하고, 360℃에서고 질소 분위기 중에서 1시간, 자장중에서 어닐링한 후, SST(단판 자기 측정기)를 사용하여 B80 및 철손을 측정하였다. B80은 최대 인가 자장이 80A/m인 때의 최대 자속밀도, 철손은 최대 자속밀도 1.3T에서의 값이다. 측정 주파수는 50Hz이다.
측정 결과는, B80=1.44T의 높은 자속밀도가 발현하고, 철손은 0.063W/kg로 낮으며, 우수한 교류 연자기 특성을 가지고, 충분히 실용적으로 사용할 수 있는 것이었다.
본 발명에 따르면 산화붕소 등 붕소원으로부터의 B 회수 효율을 높인 후 C 함유량을 저하시킨 고순도 페로보론을 저렴한 비용으로 제조할 수 있고, 또한 철원으로서 고가의 전해철을 사용하지 않고 저렴한 양산 강을 사용할 수 있다. 또한 얻어진 페로보론을 원료로 하여 우수한 특성을 가지는 철기 비정질 합금용 모합금 및 철기 비정질 합금을 제조할 수 있다.
또한 본 발명은 특히 P를 함유하여 우수한 자기 특성을 가지는 철기 비정질 합금의 원료 등에 사용되는 페로보론에 있어서, 고가의 전해철을 사용하지 않고 저렴한 양산 강을 철원에 채용하여 안정적으로 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명법을 설명하기 위한 그래프이다.

Claims (17)

  1. 고순도 페로보론을 제조하는 방법에 있어서,
    정련로에 의해 0.03 질량% 이하의 Al을 함유하는 강을 제조하는 단계와,
    상기 강을 철원으로 사용하여 붕소원과 탄소계 환원제와 함께 용융 환원로에 장입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 용융 환원로가 전기로임을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 방법에 의하여 제조된 고순도 페로보론에, 페로보론을 희석하기 위한 희석 철원과, 철기 비정질 합금의 구성성분을 함유하는 부원료를 가하는 것을 특징으로 하는 철기 비정질 합금용 모합금의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 희석 철원이 정련로에 의하여 얻어진 강이고, 상기 강의 Al의 함유량이 0.006질량% 이하임을 특징으로 하는 철기 비정질 합금용 모합금의 제조 방법.
  5. 제 3항에 기재된 방법에 의하여 제조된 철기 비정질 합금용 모합금의 용탕을 급랭 응고법에 의하여 제조하는 것을 특징으로 하는 철기 비정질 합금의 제조 방법.
  6. P: 0.02질량% 이상
    Al: 0.03질량% 이하
    를 함유하고 나머지 부분은 Fe, B 및 불가피적 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 철기 비정질 합금 원료용 고순도 페로보론.
  7. 제 6항에 있어서,
    0.03질량% 이하의 Ti를 함유한 철기 비정질 합금 원료용 고순도 페로보론.
  8. 고순도 페로보론을 제조하는 방법에 있어서,
    정련로에 의해 0.01 질량% 이상의 P 및 0.03 질량% 이하의 Al을 함유하는 강을 제조하는 단계와,
    상기 강을 철원으로 사용하여 붕소원과 탄소계 환원제와 함께 용융 환원로에 장입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    강이 0.03질량% 이하의 Ti를 함유하는 고순도 페로보론의 제조 방법.
  10. 용융 환원로에서 페로보론을 제조 후, 상기 페로보론의 용탕에 용탕온도 1600℃ 이상에서 산소 가스를 불어넣어 탈탄하는 것을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 용탕이 붕소원과 철원과 탄소계 환원제를 전기로에 장입하여 용융 환원하여 얻어진 용탕임을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 용탕이 붕소원과 철원과 탄소계 환원제를 전기로에 장입하고 용융 환원하고 용융 환원한 후 고체화한 페로보론을 재용융한 용탕임을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조 방법.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 용탕 중의 B의 함유량을 10 질량% 이하로 하는 것을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조 방법.
  14. 제 11항 또는 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 철원이 정련로에 의하여 얻어진 강이고, 상기 강의 Al의 함유량이 0.03질량% 이하임을 특징으로 하는 고순도 페로보론의 제조 방법.
  15. 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의하여 제조된 고순도 페로보론에, 페로보론을 희석하기 위한 희석 철원과, 철기 비정질 합금의 구성성분을 함유하는 부원료를 가하여 성분 조정하는 것을 특징으로 하는 철기 비정질 합금용 모합금의 제조 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 희석 철원이, 정련로에 의하여 얻어진 강이고, 상기 강의 Al의 함유량이 0.006질량% 이하임을 특징으로 하는 철기 비정질 합금용 모합금의 제조 방법.
  17. 제 15항에 기재된 방법에 의하여 제조된 철기 비정질 합금 원료의 용탕을 급랭 응고법에 의하여 주조하는 것을 특징으로 하는 철기 비정질 합금의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101053999B1 (ko) * 2008-12-30 2011-08-03 주식회사 포스코 용선을 이용한 비정질 합금의 제조 방법
KR101158070B1 (ko) 2010-08-20 2012-06-22 주식회사 포스코 용선을 활용한 고탄소 철계 비정질 합금 및 그 제조방법
RU2627537C1 (ru) * 2016-07-11 2017-08-08 Юлия Алексеевна Щепочкина Литой высокобористый сплав
CN113528983B (zh) * 2021-01-15 2022-03-25 武汉科技大学 铁基非晶软磁合金及其制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI793135A (fi) * 1978-11-17 1980-05-18 Concast Ag Foerfarande foer behandling av borhaltigt staol
US4483724A (en) * 1982-09-27 1984-11-20 Allied Corporation Iron-boron solid solution alloys having high saturation magnetization and low magnetostriction
US4601875A (en) * 1983-05-25 1986-07-22 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Process for producing magnetic materials
JPS60103151A (ja) 1983-11-10 1985-06-07 Nippon Denko Kk 高純度フエロボロンの製造方法
JPS60116744A (ja) * 1983-11-28 1985-06-24 Sumitomo Metal Ind Ltd ボロン快削鋼
US4486226A (en) * 1983-11-30 1984-12-04 Allied Corporation Multistage process for preparing ferroboron
US4572747A (en) * 1984-02-02 1986-02-25 Armco Inc. Method of producing boron alloy
JPS60197830A (ja) * 1984-03-19 1985-10-07 Nippon Kokan Kk <Nkk> ポロン合金製造法
JPS61174355A (ja) * 1985-01-28 1986-08-06 Japan Steel Works Ltd:The アモルフアス用母合金の製造方法
US4602950A (en) * 1985-09-12 1986-07-29 Westinghouse Electric Corp. Production of ferroboron by the silicon reduction of boric acid
JPH0559483A (ja) * 1991-08-30 1993-03-09 Kawasaki Steel Corp 商用周波数帯トランス用非晶質合金薄帯の製造方法
CN1029412C (zh) 1993-07-17 1995-08-02 辽阳铁合金厂 一种使用预制硼焦的碳热法生产硼铁工艺
CN1105393A (zh) 1994-01-13 1995-07-19 冶金工业部鞍山热能研究院 硼镁矿及富硼渣直接冶炼铁基非晶态母合金的方法
US6273967B1 (en) * 1996-01-31 2001-08-14 Kawasaki Steel Corporation Low boron amorphous alloy and process for producing same
AT404942B (de) * 1997-06-27 1999-03-25 Voest Alpine Ind Anlagen Anlage und verfahren zum herstellen von metallschmelzen
JP3931455B2 (ja) * 1998-11-25 2007-06-13 Jfeスチール株式会社 缶用鋼板およびその製造方法
US7077919B2 (en) * 1999-05-20 2006-07-18 Magnetic Metals Corporation Magnetic core insulation
US6635361B1 (en) * 1999-08-11 2003-10-21 Nkk Corporation Magnetic shielding steel sheet and method for producing the same
WO2001098551A1 (fr) * 2000-06-23 2001-12-27 Nippon Steel Corporation Tole d'acier emaillable a la porcelaine se pretant particulierement bien au formage, au vieillissement et a l'emaillage, et procede de production correspondant

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